Путешествие в страну Алфавитов. Алфавитный подход к измерению информации

Цель урока:

Путешествуя по станциям, посредством компьютерной техники сформировать понятие алфавитного подхода к измерению информации.

Задачи урока:

Образовательная: Формировать у учащихся понимание алфавитного подхода к измерению информации:

• ознакомиться с единицы измерения информации;
• знать формулу зависимости мощности и информационного веса символа;
• уметь вычислять объем информации, используя алфавитный подход и главную формулу информатики.

Развивающая: Развивать операциональное мышление и коммуникативную компетентность при обработке информации.
Воспитательная :Воспитывать восприятие компьютера как инструмента информационной деятельности человека и бережного отношения к компьютеру.

Ход урока

 1.  Старт. (Организационный момент.)

Учитель приветствует учащихся (учащиеся стоят) и отмечает отсутствующих, формулирует тему, цели и задачи.  Объясняет технологию работы с опорным конспектом, путешествуя по станциям не забывать отмечать себе баллы, если отвечал или решал задания у доски. (методы)

2.  Станция «Ромашково».  (Актуализация знаний) Игровые технологии, Мозговой штурм, фронтальный опрос.

Фронтальный опрос проходит с помощью тренажера «Ромашка» лепестки (8 цветов) учащиеся отрывают лепестки и отвечают на доставшийся вопрос

1. Какое событие можно назвать информативным?
(событие информативно при условии:

• произошло как минимум одно из двух возможных событий;
• информация понятна, достоверна, объективна, полезна.).

Монеткёа упала решкой 1 бит, из корзины с 8-ю шарами достали красный шар -3 бита

2. Чему равно количество информации в неинформативном сообщении.

Нуля (0), Пример: вчера было воскресенье, 2*2=4

3. Что такое неопределенность знаний о некотором событии.

Количество возможных результатов события

4. Какие события называют равновероятными.

События, которые не имеет преимущества одного над другим.

5. Какую минимальную единицу используют для измерения количества информации?

(в качестве минимальной единицы информации используется 1 бит информации.)

6. Дайте определение бита с точки зрения неопределенности знаний и с точки зрения равновероятных событий.

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза несет 1 бит информации.

Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятностных, несет 1 бит информации.

7. По какой формуле определяется количество информации в сообщении о том, что произошло одно из двух равновероятных событий.

Определяется из решения показательного уравнения 2ⁱ=N

(Для нахождения количества информации используют формулу: 2ⁱ = N, где N - количество всех возможных событий; I - количество информации, содержащееся в данном сообщении.)

8. В чем заключается содержательный подход к измерению информации? (в содержательном подходе рассматривается информативность равновероятностных событий.)

Станция «Алфавитная». Изложение нового материала. Проблемно-поисковый метод.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

Учитель предлагает детям: Давайте попробуем ответить на следующие вопросы:

• Как найти количество информации в тексте, набранном на компьютере?

• Сколько символов в компьютерном алфавите?

Гуманно-личностные технологии, метод беседы, объяснение. Наглядный метод обучения  Метод иллюстраций и демонстраций

Вы научились определять количество информации, которое содержится в сообщениях, уменьшающих неопределенность наших знаний, т.е. мы рассматривали информацию со своей точки зрения - с позиции человека. Для нас количество информации зависит от ее содержания, понятности и новизны. Однако любое техническое устройство не воспринимает содержание информации. Здесь не работают «неопределенность знаний» и «вероятность информации». Поэтому в вычислительной технике используется другой подход к измерению информации - алфавитный.

Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте. Алфавитный подход является объективным, т.е. он не зависит от субъекта (человека), воспринимающего текст.

А что вы привыкли называть алфавитом?

Множество символов, используемых при записи текста, называется алфавитом.

Полное количество символов в алфавите называется мощностью (размером) алфавита.

Чему равна мощность русского алфавита? (33 символа ). Чему равна мощность английского алфавита? (26 символов)

(Картинка Мульти-Пульти) Информационный вес символа зависит от мощности алфавита.

Сравните информационный вес алфавитов племени Мульти и Пульти.

1. В какой из книг больше информации при условии, что текст набран одинаковым шрифтом? (в большой)
2. А можно ли сравнить в какой книге информации больше, если книги написаны на разных языках? (Нет, не можем сравнить, т.к. мощность алфавитов разных языков разная.)

Проблемно-поисковый метод. Подумайте, какой наименьший алфавит нужно взять, чтобы записать сообщение слово «ЁЖИК». Какова мощность вашего алфавита?

Учащиеся приходят к выводу: Наименьшую мощность имеет алфавит, содержащий только два знака “0”, “1”. Используется в компьютере, его называют двоичным алфавитом.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу измерения информации и называется 1 бит.

Здоровье сберегающие технологии - смена динамических поз. Обернулись и посмотрели на стенд. (СТЕНД) стенд с единицами измерения

Получим двоичный код каждого символа алфавита из двух цифр.

Следовательно, каждый символ четырёхзначного алфавита весит 2 бита (4=2²).

(4  символа взяты для кодирования, 2  в  основании количество символов используемых для формировании кода (0 и1), 2  в  степени количество символов, используемых в записи кода 00, 01, 10, 11).

 При алфавитном подходе считают, что каждый символ текста, имеет информационный вес. 

Назовите, в каких же величинах измеряется информационный вес символа. (в битах)

Алфавит мощностью 8 знаков можно закодировать на машинном языке с помощью трех символов двоичного алфавита.

Следовательно, каждый символ восьмизначного алфавита весит 3 бита (8=2³).

С помощью скольких символов двоичного кода можно закодировать алфавит из шестнадцати символов?

Алфавит из шестнадцати символов можно закодировать с помощью четырёхзначного двоичного кода (16=2⁴).

Проблемно-поисковый Что можно сказать о мощности и информационном весе символа?

ВЫВОД (делают учащиеся) С увеличением мощности алфавита, увеличивается информационный вес каждого символа.

Посмотрите, какую формулу нам это напоминает? 2i = N

Станция «Весовая».  ДОСКА

Личностно-ориентированные технологии коллективная работа, Работаем по цепочке, передавая массажер «Су-джок» здоровье сберегающие технологии смена динамических поз. Интерактивные технологии.

Воспользуемся формулой N = 2ⁱ и узнаем мощность алфавита, в зависимости от объёма информации, содержащегося в одном символе данного алфавита.

(Работаем по цепочке, передавая «суджоки». Учитель заполняет таблицу на доске).

Физкульпауза

Станция «Измерительная»

Личностно-ориентированные технологии: индивидуальная и коллективная работа.

Исследовательский метод. Один ученик садится за компьютер и ему предлагается подсчитать количество символов находящихся на клавиатуре он называет количество красных букв (русские буквы), черных букв (английские буквы), и т.д.ведется приблизительный подсчет.  

Алфавит, из которого составляется текст документа на компьютере, содержит символы: строчные и прописные русские и латинские буквы, цифры, знаки пунктуации и арифметических операций, всевозможные скобки, знаки препинания… 33 + 33 + 26 + 26 + 50 др. знаки + … » 200 символов.

Посмотрите в таблицу, какое число, связанное с основанием 2 близко к этому значению, но не меньше? 256

Вывод: 256 символов используется на компьютере для набора компьютерного текста.

Личностно-ориентированные технологии работа в парах, индивидуальная работа, взаимопроверка Интерактивные технологии. Дифференцированный подход.
Практическая работа (10 минут)

1. Работая в парах, перевести значения из одних единиц в другие и определить пару числу.
2. За компьютерами индивидуально в программе «Калькулятор» перевести значения из одних единиц в другие и поставим знак сравнения.

Поменяться тетрадями и выполнить взаимопроверку.

Станция Вычислительная

Загрузили тест - смотри документ.

Личностно-ориентированные технологии Дифференцированный подход.

Дополнительно. №7.  Вычислите информационный объем сообщения «Наступила осень.» в битах, при условии, что один символ кодируется 1 байтом.

№8. Одна ячейка памяти "двоичной ЭВМ" может принимать одно из двух возможных состояний. Для хранения некоторой величины отвели 6 ячеек памяти. Сколько различных значений может принимать эта величина?

Домашнее задание.

И.Семакин «Информатика» Базовый курс Учебник 8 класс § 4. Раздел 1, § 1.3, 1,4 Вопросы и задания стр. 15-27.

*По желанию, выполнить творческое задание: Составить кроссворд по теме «Определение количества информации».

Рефлексия.

Интерактивные технологии «социоигровые приемы» - РЕФЛЕКСИЯ

Я узнал, что существует два подхода к измерению информации…

Я познакомился с новым понятием мощность алфавита – это полное кол-во символов в нем …

Я научился находить информационный вес символа с помощью алфавитного подхода к измерению информации…

Я получил новые сведения о существовании различных алфавитов…

Я могу переводить одни величины измерения информации в другие…

Я знаю, что в компьютерном алфавите 256 символов…